ABSORCION DE CARBOHIDRATOS EN MAMIFEROS (CUY)

I. Introducción:

Los hidratos de carbono cubren alrededor de 45% de los requerimientos de calorías. La digestión y absorción de los hidratos de carbono constituye el primer paso en su homeostasis, crucial para el funcionamiento de todos los órganos. Las características físicas de los alimentos son tan importantes como la asimilación de los carbohidratos.En la dieta se encuentran formas complejas como almidones y glucógeno; sin embargo hay también formas simples que incluyen monosacáridos, y oligosacáridos, entre los cuales se incluyen sacarosa o lactosa. Casi la mitad de los carbohidratos digeribles son almidones (amilosa y amilopeptina).Otras fuentes de carbohidratos que se consumen en proporciones variables según la edad y condiciones socioculturales, son los azucares derivados de la leche (lactosa), frutas y vegetales (fructuosa, glucosa, sacarosa) o purificados de la caña de azúcar o del betabel (sacarosa).Las comidas procesadas tienen varios azucares, sobre todo fructuosa, oligosacáridos y polisacáridos. El glucógeno, cuya estructura es similar a la amilosa, es la principal forma de almacenamiento de polisacáridos en animales; sin embargo, contribuye muy poco a los hidratos de carbono ingeridos. Otros polisacáridos ingeridos diferentes al almidón son los originados por la fibra dietética, como las celulosas y hemicelulosas, las cuales son fibras insolubles y solubles, en forma respectiva, que son abundantes en cereales, frijoles y zanahorias.El sistema digestivo, comienza durante el proceso de degradación de los polisacáridos en la boca a través de la introducción de la amilasa, una enzima digestiva en la saliva. El alto contenido ácido del estómago, inhibe la actividad de la enzima, por lo que la digestión de los carbohidratos se suspende en el estómago. Al irse vaciando en el intestino delgado, el pH cambia desde un ácido fuerte hasta un contenido alcalino. El páncreas secreta bicarbonato para neutralizar el ácido proveniente del estómago y el mucus secretado en el tejido recubriendo el intestino, es alcalino, lo cual promueve la actividad digestiva de las enzimas.

II. Objetivos:

Reconocer las partes integrantes del sistema digestivo del cuy.

Establecer las diferencias más resaltantes entre aves y mamífero, tomando en cuenta solo el sistema digestivo.

Explicar las diferencias de pH entre el estómago y el intestino.

Explicar las diferentes concentraciones de carbohidratos entre el estómago y el intestino.

III. Material y métodos

IV. Procedimiento:

V. Resultados:

VI. Discusión:

Todos los procesos de digestión implican hidrólisis que es la utilización de agua para romper los enlaces, de manera que el H+ se une a uno de los residuos y el OH- al otro. La energía liberada durante la hidrólisis en el tubo digestivo sólo puede ser utilizada como calor. Por esta razón no se hidrolizan los enlaces más energéticos (sentido adaptativo) así, durante la digestión solo se libera una pequeña parte de la energía contenida en la molécula. La mayor parte de la energía está contenida en los residuos individuales desde los cuales, posteriormente es liberada. El material digerido pasa del tubo digestivo al torrente sanguíneo o a la linfa por el proceso de absorción, luego ocurre la asimilación que se produce cuando de la sangre se pasa a los tejidos.

La absorción es el movimiento de los nutrientes desde el sistema digestivo hasta los capilares circulatorios y linfáticos a través de la ósmosis, el transporte activo y la difusión. Son los fenómenos químicos los que producen la transformación de los alimentos formados por moléculas carácter complejo en moléculas más sencillas que son fácilmente absorbibles por el intestino. Así los hidratos de carbono se convierten en monosacáridos como la glucosa, las grasas se rompen en ácidos grasos y glicerina, y las proteínas se transforman en aminoácidos. Las reacciones químicas más importantes en la digestión son las de hidrólisis, favorecidas por enzimas que contienen los jugos digestivos.Los carbohidratos son formados en plantas en crecimiento y son encontrados en granos, vegetales de hojas y otras plantas comestibles.Están formados por polihidroxialdehidos o polihidroxiacetonas. Las plantas forman cadenas de carbohidratos, durante su crecimiento atrapando carbono de la atmósfera, inicialmente dióxido de carbono (CO2). Este carbón es almacenado dentro de la planta, junto con agua (H2O), para formar un almidón complejo que contiene una combinación de carbonohidrógeno-oxígeno en un radio fijo de 1:2:1 respectivamente. Las plantas con un alto contenido de azúcar y el azúcar de mesa representan una estructura menos compleja y son llamados disacáridos o dos moléculas de azúcar enlazadas.En la dieta normal solo existen tres fuentes importantes de carbohidratos.La primera es la sacarosa, que es el disacárido conocido como azúcar de caña; la segunda es la lactosa, que es el disacárido de la leche, y el tercero está formado por los almidones, grandes polisacáridos presentes en casi todos los alimentos de origen no animal, especialmente en los cereales.Otros carbohidratos que se ingieren en cantidades pequeñas son amilosa, glucógeno, alcohol, ácido láctico, acido pirúvico, pectinas, dextrinas y en proporciones menores de derivados de los carbohidratos contenidos en las carnes.Cuando se mastican, los alimentos se mezclan con la saliva, en la que existe la enzima llamada ptialina secretada fundamentalmente por la glándula parótida y también contiene otra enzima llamada amilasa que comienza el proceso de degradación de los polisacáridos. Sin embargo, los alimentos permanecen en la boca poco tiempo y es probable que, en el momento en que son deglutidos, no más del 5% de todos los almidones ingeridos se encuentren ya hidrolizados. La digestión continúa en el fondo y el cuerpo gástricos durante un periodo de una hora, hasta que los alimentos se mezclan con las secreciones gástricas. En ese momento, la actividad de la amilasa salival queda bloqueada por el ácido de las secreciones del estómago, pues su actividad enzimática desaparece por completo cuando el pH desciende a menos de 4 aproximadamente. No obstante, por término medio, antes de que los alimentos se mezclen por completo con el jugo gástrico, el porcentaje de almidones que han sido hidrolizados hacia maltosa oscila entre el 30 y el 40%.

La secreción pancreática contiene, grandes cantidades de alfa amilasa de función casi idéntica a la de la saliva pero varias veces más potente. Por tanto, a partir de los 15 a 30 minutos del vaciamiento del quimo hacia el duodeno y tras su mezcla con el jugo pancrático, prácticamente la totalidad de los almidones ya han sido digeridos, y se han convertido, en general, en maltosa y en otros polímeros muy pequeños de glucosa antes de que abandonen el duodeno y la porción más proximal del yeyuno.Los enterocitos que revisten las vellosidades del intestino delgado contienen cuatro enzimas, lactasa, sacarasa, maltasa y alfa dextrinasa, capaces de degradar los disacáridos lactosa, sacarosa y maltosa, así como otros pequeños polímeros de glucosa, en los monosacáridos que lo forman.Estas enzimas se encuentran en las membranas de los bordes en cepillo de las microvellosidades de los enterocitos, de manera que la digestión de los disacáridos se produce cuando entran en contacto con dichas membranas.La lactosa se separa en una molécula de galactosa y otra de glucosa. La sacarosa lo hace en una molécula de fructosa y otra de glucosa. La maltosa y los demás pequeños polímeros de glucosa se separan en moléculas de glucosa. De esta forma, los productos finales de la digestión de los carbohidratos son todos monosacáridos, que se absorben de inmediato y pasan a la sangre por tal.Los monosacáridos por ser hidrosolubles pueden absorberse por difusión pasiva transcelular y paracelular, aunque esta última contribuye poco en el proceso y puede relacionarse con otros mecanismos. La absorción de monosacáridos se produce sobre todo por mecanismos de transporte mediados por un acarreador saturable, el cual se localiza en la membrana del borde “en cepillo” de los enterocitos. El transporte primario de glucosa y galactosa es activo a través de la misma proteína transportadora dependiente de sodio. Este transportador se localiza en la membrana de la región apical del enterocito.La Na+, K+- ATPasa que se encuentra en la membrana basolateral de losenterocitos, participa en la absorción de monosacáridos al mantener baja la concentración intracelular de sodio y dar un mayor gradiente con la luz intestinal para el transporte a través de la membrana apical. La inhibición de esta proteína puede llevar a menor captación de glucosa. La glucosa que se absorbió por medio de la membrana apical de los enterocitos se utilizará en pequeña cantidad para el metabolismo intracelular, la mayor parte va a salir por la membrana basolateral mediante un proceso de difusión facilitada, mediado por proteínas que forman parte de una familia de transportadores de glucosa. Estas se encuentran en todas las células y son conocidas como proteínas GLUT. Poca fructosa se metaboliza en el enterocito, de donde sale por la membrana basolateral hacia el espacio intersticial y a la circulación portal para su metabolismo hepático, encontrándose niveles bajo de fructosa en sangre periférica.

Entre 2 y 20% del total de los almidones ingeridos pueden no ser absorbidos en condiciones normales. En el intestino delgado se absorbe la mayor parte de los hidratos de carbono potencialmente digeribles; sin embargo, una quinta parte del almidón digerido llega al colon, donde es metabolizado por las bacterias colónicas en ácidos grasos de cadena corta.La contribución del metabolismo colónico de los carbohidratos puede ser hasta de 5 a 10% del total de requerimiento de energía. Estos monosacáridos, pueden ser absorbidos hacia la sangre y usados por las células para producir el compuesto de energía adenosin trifosfato (ATP). Las hexosas y las pentosas se absorben fácilmente a través de la pared del intestino delgado. Todas las hexosas se retiran antes de que los restos de una comida lleguen a la parte final e íleon. Las moléculas de azúcar pasan de las células mucosas a la sangre.En la dieta habitual, cuyo contenido en almidones es muy superior al del conjunto del resto de los carbohidratos, la glucosa representa más del 80% de los productos finales de la digestión de estos alimentos, en tanto que la galactosa y la fructosa rara vez contribuyen con más del 10%.Cabe recalcar que la enzima lactasa no se produce en las aves, y que en las especies en que sí se produce (mamíferos), es más activa en los animales jóvenes (debido a su dieta láctea) que en los adultos. Otro aspecto importante a recalcar es que la enzima sacarasa es de escasa producción en los rumiantes.La digestión como ya sabemos, es un proceso complejo, el cual es controlado por diversos factores. El pH juega un papel crucial en el funcionamiento normal del tracto digestivo. En la boca, faringe y esófago, el pH es típicamente, de 6 a 8, ácido muy débil. La saliva controla el pH en esta región, del tracto digestivo. La amilasa salival, está contenida en la saliva e inicia la degradación de los carbohidratos hasta monosacáridos. La mayoría de las enzimas digestivas son sensibles al pH y no funcionarán en un ambiente con bajo pH, como el del estómago. El pH bajo (por debajo de 5), indica un ácido fuerte, mientras que un pH alto (mayor que 8), indica una base fuerte; sin embargo, la concentración del ácido y la base, también juegan un papel. El pH en el estómago es muy ácido e inhibe la degradación de los carbohidratos mientras están allí. El contenido ácido fuerte del estómago, provee dos beneficios, ambos ayudando a la degradación de las proteínas, para una degradación adicional en el intestino delgado, así como, proporcionando inmunidad no específica, retardando o eliminando varios patógenos. En el intestino delgado, el duodeno provee el balance cítrico del pH para activar las enzimas digestivas. El hígado secreta bilis en el duodeno para neutralizar las condiciones acídicas del estómago. También el conducto pancreático, se vacía en el duodeno, agregando bicarbonato para neutralizar el quimo ácido, creando un ambiente neutro. El tejido mucosal del intestino

delgado, es alcalino, creando un pH de aproximadamente 8,5 permitiendo de esta manera la absorción en un ambiente alcalino suave.

VII. Conclusión:

El sistema digestivo de un mamífero está compuesto por la boca, faringe, esófago, estómago, páncreas, hígado, intestino delgado y por último el intestino grueso.

Los mamíferos a diferencia de las aves, no presentan buche ni molleja.

El pH acido en el estómago se debe a que el quimo se va a mezclar con HCl secretado y activado de diversas maneras.

Las diferentes concentraciones de carbohidratos en los distintos niveles en los que se comparó (estomago e intestino) se debe principalmente a que en el intestino se realiza la mayor absorción de estos debido a diversas enzimas.

VIII. Referencias:

Guyton Hall. Tratado de Fisiología Médica. 9º Edición/Editorial McGraw Hill, 2001.

Gannon F. William. Fisiología Médica. 20º Edición.

René Drucker Colín. Fisiología Médica. 1º Edición

Castejón calderón, Francisco J. y otros. (1979). Fundamentos de

Fisiología Animal. Ediciones Universidad Navarra, S.A. Pamplona.